[发明专利]一种基于显微成像的聚合物平面波导光学参数测量仪

权利要求书

1.一种基于显微成像的聚合物平面波导光学参数测量仪，其特征在于：该测量仪包括：激光光源(1)，偏振元件组，扩束透镜组(4)，反射镜(5)，高数值孔径油浸显微物镜(6)，折射率匹配油(7)，平面波导，分束镜(11)，聚束透镜组(12)和CCD图像传感器(13)；

所述的偏振元件组，是由起偏器(2)及1/2波片(3)组成的偏振元件组，用于改变激光的偏振方向；

所述的平面波导，是由玻璃基底(8)，金属薄膜(9)，聚合物薄膜(10)以及上方空气层构成的四层结构，金属薄膜(9)蒸镀或溅射在玻璃基底(8)上，聚合物薄膜(10)旋涂在金属薄膜(9)上；

所述的激光光源(1)所发射激光，通过偏振元件组后，形成线偏振光；通过扩束透镜组(4)扩束后经反射镜(5)、高数值孔径油浸显微物镜(6)，折射率匹配油(7)，以宽角度范围辐照在玻璃基底(8)与金属薄膜(9)的界面，在某些特定角度下，激发传输于平面波导中的导波模式，简称导模，这些角度与后焦面光学像上的暗弧一一对应；与其相应的入射光能量转化为导模光场能量，而其他角度的光束大部分被平面波导反射回来，反射光经高数值孔径油浸显微物镜(6)收集，再经分束镜(11)及聚束透镜组(12)成像于CCD图像传感器(13)，CCD图像传感器(13)记录下高数值孔径油浸显微物镜(6)后焦面上的反射光场光学像，通过读取所成像中的暗弧位置及半径，计算出所激发的各种导模的有效折射率。

2.根据权利要求1所述的一种基于显微成像的聚合物平面波导光学参数测量仪，其特征在于，所述的激光光源(1)通过扩束后，覆盖整个高数值孔径油浸显微物镜(6)的入瞳；可实现宽角度范围照射平面波导，从而同时激发能传输于平面波导中的各种导模。

3.根据权利要求1所述的一种基于显微成像的聚合物平面波导光学参数测量仪，其特征在于，利用高数值孔径油浸显微物镜(6)获得高空间分辨率，实现微区测量；同时利用同一高数值孔径油浸显微物镜(6)实现入射光聚焦激发导模以及反射光的收集成像，简化了仪器结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于显微成像的聚合物平面波导光学参数测量仪，其特征在于，通过旋转1/2波片(3)，可以控制高数值孔径油浸显微物镜(6)后焦面光学像中的暗弧方向，以判断所激发的各种导模的偏振状态。